带台阶内孔中间轴的锻造工艺研究

文／张晓旭，郭海萍，肜鹏，杨兵·沈阳铸锻工业有限公司锻造分公司

带台阶内孔中间轴的锻造工艺研究

文／张晓旭，郭海萍，肜鹏，杨兵·沈阳铸锻工业有限公司锻造分公司

本文阐述利用特殊带台阶芯轴，采用拔长收孔工艺，锻造带台阶内孔的中间轴锻件的工艺方法及操作要点，锻造的带台阶内孔的中间轴锻件外观质量和内部质量均符合标准要求。

应用在汽轮机上的中间轴锻件，在工作过程中，承受较大的扭矩、弯矩及交变热应力载荷，因此对锻件的内部质量要求极其严格，尤其带台阶内孔的中间轴，其制造难度更大，对锻造技术水平提出更高要求。我公司为某汽轮机厂生产的中间轴，零件尺寸如图1所示。

根据零件轮廓形状，进行工艺分析。由于台阶内孔的一端孔精加工尺寸为φ295mm，按照传统工艺方案，应锻成实心轴锻件；否则因锻空心通孔，孔小轴长，细小芯棒因为受热状态下受压变形，与坯料内孔咬合抱死，不能脱离。所以传统锻造工艺方案根据锻件重量及内孔长径比，该类小孔空心件都锻成实心轴类锻件，锻件图如图2所示。

图1 中间轴零件图

锻成实心轴锻件虽然锻造成形容易，但存在以下制造缺点：

⑴材料利用率低，工艺废料多；

⑵后续加工出内孔难度大，浪费机加台时，加工成本费用高；

⑶由于主有效截面直径为φ740mm，保证达到超声波探伤标准要求难度大；由于该锻件材料30Cr2Ni4MoV钢种白点敏感性强、组织遗传性强，而且又是大截面锻件，因此锻后正火及扩氢退火时间长，浪费能源及设备使用效率，热加工费用高。……